放射治疗实施过程中的质量保证及质量控制

文章介绍了放射治疗师实施放疗计划的质控经验.     

CT模拟机的质量控制和质量保证检验

虚拟模拟定位过程涉及放射诊断影像、放射治疗计划设计和放射治疗定位等技术.文章主要论述了放射治疗虚拟定位对CT模拟机质量保证工作中影像质量检验和定位精度检验的要求与方法.     

常规模拟定位机质量控制检验结果分析

[目的]跟踪检验常规模拟定位机机械参数的不确定度,探索模拟定位机质控的方法和要求.[方法]对我科使用的模拟定位机每周进行质控检测,统计和分析检验的结果.[结果]2002年50周检验中,机械等中心未发现误差超标,X线野等中心和灯光野等中心误差发生率分别为1次和39次(误差标准均为1mm直径球体);48次(48/50)检测中定位激光偏离机械等中心的误差均大于1mm;光学距离指示刻度(ODI)的误差次数达26次,照射野指示刻度误差8次,其余项目的误差发生率均≤4次.[结论]模拟定位机一般情况下机械等中心每年检验1次,灯光野等中心、ODI和定位激光的精度每周应检验1～2次;其余项目应每3个月至半年检测1次,必要时需作调整校准.各放疗中心应对本中心使用的设备进行定期检验和校正,并据此制定适合本单位实际情况的质量控制检验规范和指标,以保证定位精度.     

局部残留和复发鼻咽癌分次立体定向放射治疗靶区设定的初步探讨

[目的]探讨局部残留和复发鼻咽癌分次立体定向放射治疗(FSRT)靶区设定的合理性以及局部控制的影响因素。[方法]1999年9月至2005年12月,90例局部残留(34例)和复发(54例)鼻咽癌患者接受FSRT治疗,肿瘤最大径和体积范围分别为1.8～6.2cm(中位3.4cm)和0.8～24.7cm3(中位5.7cm3);计划靶区(PTV)定义为增强CT上的强化病灶外加2～3mm边缘,残留和复发病变的FSRT中位处方剂量分别为18Gy/3次和48Gy/6次。[结果]中位随访时间24.9个月(3.3～86.3个月),局部复发14例,其中,野内复发7例,86%(6/7)原病灶最大径<4cm;野外复发6例,67%(4/6)原病灶最大径>4cm;野内和野外同时复发1例。2和4年局部无失败生存率分别为83.1%和75.7%。肿瘤最大径>4cm和第2次局部复发者的4年局部无失败生存率均明显低于肿瘤最大径≤4cm(55.2%vs.82.1%,P=0.0369)和第1次局部复发和残留者(0vs.83.5%,P=0.0003)。[结论]对局部残留和复发鼻咽癌FSRT的靶区设定基本上是合理的,但对直径较大的肿瘤,PTV应适当扩大或改用其它治疗;肿瘤最大径>4cm或第二次局部复发的患者,其局部控制效果不佳。     

鼻咽癌调强放疗对腮腺功能的影响

Objective To evaluate the effect of intensity-modulated radiation therapy(IMRT) on parotid function in nasopharyngeal carcinoma(NPC). Methods Eighty-three NPC patients received prima-ry IMRT between 2001 and 2003. Xerostomia before radiotherapy, at the end of radiotherapy, at 6-month, 1-,2-,3-,4- and 5-year after radiotherapy were investigated, respectively. The relation between xerostomia and parotid dose distribution was analyzed. Results Of all the patients,4,31,31 and 17 had stage Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ and ⅣA disease, respectively. Sixteen patients received chemo-radiotherapy. The median followed-up time was 65 months. The 5-year local control and regional control rate were 96% and 95% ,respectively. The 5-year overall survival rate was 80%. The mild xerostomia rate at the seven time points was 42%, 51%, 71%, 77%, 58%, 38% and 26%. The corresponding moderate xerostomia rate was 52%, 53%, 21%,8%, 3%, 2% and 2%, respectively. No serious xerostomia was observed. The mean dose of the bilateral parotid glands was 34.34 Gy. Xerostomia at 6-month after radiotherapy was positively correlated with the mean dose of the parotid glands, and D50 was the independent factor in predicting the xerostomia. Parotid function was well protected when the mean dose and D50 were no more than 33 Gy and 29 Gy,respectively. Conclusions IMRT can improve the local-regional control of NPC and protect the parotid glands from radiation-induced in-jury.     

新型金属氧化物半导体场效应晶体管探测器在放疗剂量监控中的应用

目的探索和评估自行开发研制的新型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)探测器在体实时剂量测量中的应用特性。方法分别使用医科达加速器8、15MV光子线,以及6、8、12、18 MeV电子束刻度MOSFET探测器。根据探测器灵敏度随能量变化情况评估MOSFET探测器能量依赖性。使用8MV光子线在0～50 Gy范围内观察MOSFET探测器读数随累积剂量变化的线性情况,确定MOSFET探测器剂量测量的线性区间。将MOSFET探测器固定在圆柱形PMMA体模中央,顺时针每15°检测探测器信号响应,判断MOSFET探测器方向性。对1例乳腺癌放疗患者应用MOSFET探测器进行了全程剂量监测。在使用NE-2571指形电离室对该患者放疗计划剂量计算进行物理验证后,分别于首次治疗、每周1次治疗及最后1次治疗中应用MOSFET探测器测量患者体表吸收剂量,并将测量结果与该处计划剂量进行比较,确定乳腺癌三维放疗的总体剂量偏差。结果对8、15 MV光子线和6～18MeV电子束测量结果显示,MOSFET探测器灵敏度随能量变化的幅度＜2．5%。这表明MOSFET探测器对中高能射线具有较好的能量响应。在6 V门控电压状态下,MOSFET探测器在0～50 Gy的剂量范围内保持了较好的剂量线性,最大偏差＜3．0%。在每次测量前和测量后分别刻度MOSFET探测器并取其平均值可使其剂量线性误差控制在1%以内。该MOSFET探测器信号响应在270～90°之间呈现出各向同性,读数偏差＜1．5%。但在探测器背面(135～225°之间)的信号响应明显变小,背面与正面的读数偏差最大可达10．0%。应用于患者实时剂量监测的结果显示,实际测量剂量与计划剂量相比平均偏差2．8%,最大偏差＜5．0%,符合AAPM 13号报告对体外放疗剂量总不确定度的质量控制标准。结论该MOSFEYT探测器体积小,操作简单,对中高能辐射具有较好的能量响应和剂量线性,为治疗计划剂量验证和人体吸收剂量测量提供了一种较好的剂量工具。     

常规放疗加每周紫杉醇治疗局部晚期鼻咽癌的临床Ⅰ期试验

目的：评价常规放疗的同时每周1次紫杉醇持续3小时滴注治疗局部晚期鼻咽癌的剂量限制性毒性（dose-limiting toxicity,DLT），确定此治疗模式下紫杉醇的最大受剂量（maximal tolerant dose，MTD）。方法：局部晚期鼻咽癌患者随机进入前瞻性临床I期试验。急性毒性按常见毒性评价标准（Common Toxicity Criteria:Version 2.0,CTC2.0）分级，紫杉醇MTD定义为≥2／6患者出现DLT剂量水平的下一级剂量。紫杉醇每周1次，持续静滴3小时，开始剂量20mg/m^2，每个剂量水平治疗3例，如无DLT发生则逐次递增10mg/m^2。放疗每周5次，每次2Gy，总剂量68－70Gy。结果：2000年12月－2001年6月，16例患者按计划完成了治疗。在20mg/m^2剂量水平未发生DLT，30mg/m^2水平1／3患者发生Ⅲ级口咽部粘膜炎并持续5周，再以此剂量治疗的3例未发生DLT。40mg/m^2水平的3例中1例发生Ⅲ级粘膜炎并持续4周，1例发生Ⅲ级皮肤损伤并持续4周。为增加试验的可靠性，再以30mg/m^2治疗了4例患者，未有DLT发生。按照计划试验到此停止。中位随12个月后，1例放疗后6个月死于多发性骨转移，1例右上颈淋巴结足量照射后残留，观察至3个月时，淋巴结开始增大，予以手术摘除。其余14例均无瘤生存。结论：急性粘膜和皮肤反应是常规放疗联合每周紫杉醇持续滴注3小时治疗局部晚期鼻咽癌的主要DLT，其他毒性轻微；紫杉醇MTD为30mg/m^2。     

提高放射治疗质量保证的若干措施

为进一步提高放射治疗的质量，近三年来我院放射科采取一系列的措施建立规范化的治疗程序，改进放射治疗技术及建立放疗病人资料的计算机管理程序，以确保放射治疗的质量控制和质量保证。     

深度卷积神经网络在放射治疗计划图像分割中的应用

目的:结合全卷积神经网络(Fully Convolutional Network,FCN)和多孔卷积(Atrous Convolution,AC)的深度学习方法,实现放射治疗计划图像的组织器官自动勾画。方法:选取122套已经由放疗医师勾画好正常器官结构轮廓的胸部患者CT图像,以其中71套图像(8 532张轴向切层图像)作为训练集,31套图像(5 559张轴向切层图像)作为验证集,20套图像(3 589张轴向切层图像)作为测试集。选取5种公开的FCN网络模型,并结合FCN和AC算法形成3种改进的深度卷积神经网络,即带孔全卷积神经网络(Dilation Fully Convolutional Network,D-FCN)。分别以训练集图像对上述8种网络进行调优训练,使用验证集图像在训练过程中对8种神经网络进行器官自动识别勾画验证,以获取各网络的最佳分割模型,最后使用测试集图像对充分训练后获取的最佳分割模型进行勾画测试,比较自动勾画与医师勾画的相似度系数(Dice)评价各模型的图像分割能力。结果:使用训练图像集进行充分调优训练后,实验的各个神经网络均表现出较好的自动图像分割能力,其中改进的D-FCN 4s网络模型在测试实验中具有最佳的自动分割效果,其全局Dice为94.38%,左肺、右肺、心包、气管和食道等单个结构自动勾画的Dice分别为96.49%、96.75%、86.27%、61.51%和65.63%。结论:提出了一种改进型全卷积神经网络D-FCN,实验测试表明该网络模型可以有效地提高胸部放疗计划图像的自动分割精度,并可同时进行多目标的自动分割。